摘要：爆炸冲击载荷严重威胁了国防和工业装备的服役安全,吸能缓冲材料可有效降低冲击引起的结构振动和破坏。泡沫铝等传统吸能材料力学性能较为单一,设计域大小有限,亟需发展新型吸能缓冲材料。基于冲击响应数值模型,系统研究了冲击过程中多孔材料的吸能机理,表明吸能材料强度适中时才能发挥较好的缓冲减振效果;为了实现吸能材料的定制化设计,进一步基于机器学习和遗传算法设计了具有不同吸能特性的曲面力学超材料,并通过仿真结果验证了曲面力学超材料在吸能减振中的有效性。该研究为新型吸能材料和降冲击优化设计提供了重要的技术支撑。

摘要：为了降低公路隧道通风系统土建与运营费用,解决互补式通风系统适用长度有限的问题,将互补换气系统应用于分段式纵向通风方式中,提出了换气横通道结合单风井的混合通风方式;在隧道通风理论的基础上,推导了适用于混合通风方式的计算公式;结合隧道通风设计程序,给出了从风井位置确定、设计风量计算、横通道位置确定、横通道换气比计算到污染物浓度校核的设计流程,从隧道结构形式和左、右洞的需风量两方面,分析了混合通风方式的适用条件;结合工程案例,分析了混合通风方式的实用性,对比了常规分段式纵向通风方式和混合通风方式的土建规模和运营能耗。研究结果表明:与常规分段式纵向通风方式相比,在隧道结构方面,混合通风方式增加2个换气横通道和1个排烟通道,减少部分联络通道和1座通风井,从而降低了土建总体规模,减少了初期土建投资费用,同时解决了互补通风方式在特长公路隧道应用中受火灾排烟长度限制的问题;在运营能耗方面,当车速为60 km·h^(-1)时,混合通风方式充分利用隧道内的交通风升压力,减少了机械通风动力的需求,虽然隧道内射流风机能耗功率有较大增加,但轴流风机能耗功率降低了25.00%,总功率减小了10.85%,隧道运营通风能耗得到有效降低,具有显著的经济效益。

摘要：针对特长公路隧道常规分段纵向式通风系统运营费用昂贵的问题,提出采用双洞互补与竖井送排相结合的改进型混合通风方式。在理论分析的前提下给出换气横通道与竖井的合理结合方案,详细推导适用于超出常规双洞互补通风方式限制长度的隧道的改进型混合通风方式计算方法;通过比较传统分段通风方式和改进型混合通风方式的交通风与隧道结构利用效率,对改进型混合通风方案的经济效益进行工程实例分析。结果表明:改进型混合通风方式与常规分段纵向式通风方式相比,前者有效地提高了交通风的利用率,降低了由于交通风太过富余而对隧道通风产生的不利影响,同时减少了资源的浪费;在最不利的行车阻滞工况下,改进型混合通风方式需要通过竖井进行送排的风量之和由1 723.06 m3·s-1降至804.62 m3·s-1,降幅达53.3%,有效地减少了轴流风机的功率,降低了对竖井的设计要求;在隧道通风最不利工况下,射流风机的配机功率提高了84%,轴流风机配机功率降低了52.4%,虽然射流风机购置费用增加,但总配机功率仍然减少13.1%,极大地节省了运营费用;在土建方面,改进型混合通风方式增加了2个横风道,取消了部分送排联络通道,相互抵消,但竖井的规模减小,土建费用有所下降;改进型混合通风方式增加了2条排烟通道,解决了双洞互补通风方式中火灾排烟困难的问题。